Integración

Para señales estacionarias, la potencia de la señal permanece constante con el tiempo. Sin embargo, en señales reales, tales como las que resultan de medidas, solo se puede asumir la estacionariedad de la medida en cortos periodos de tiempo. Solo puede producirse una medida coherente y comparable en relación a un tiempo en el que se supone que las propiedades estadísticas permanecen constantes, puesto que en la práctica la obtención de la medida se realiza tomando en cada instante las muestras anteriores hasta el tiempo de promediado, T, elegido. La elección de T influirá en la medida obtenida: una serie de medidas de potencia o nivel obtenida con un T largo tenderá a suavizar las variaciones bruscas y a resaltar la tendencia general de los datos, mientras que una con T pequeño registrará correctamente los picos y valles.

Además, no solo es relevante la elección de un tiempo de promediado, sino que existen dos métodos para realizar dicho promediado que también influirán en la medida:

Promediado lineal: Se da a todas las muestras temporales el mismo peso.

Promediado exponencial: Se aplica a las muestras más recientes mayor peso que a las

pasadas. Esta operación se discutirá con detalle en la sección 3.4.4.

La ponderación temporal encuentra aplicación en los casos en los que el sonómetro esté funcionando en modo convencional (ver sección 2.1.1). Cuando se promedia la energía, no tendría sentido considerar estos periodos cortos de tiempo.

2.2.2. Ponderación en frecuencia

Desde que Fletcher y Munson describieran sus curvas de sonoridad constante, se sabe que la respuesta del sistema auditivo no es lineal. En general se perciben con más sensibi-

lidad los sonidos en torno a3kHz, mientras que las frecuencias situadas a ambos extremos

del espectro necesitan más nivel para ser percibidas con la misma sonoridad por el oyente. Para intentar contrarrestar ese efecto y hacer que las medidas obtenidas por distintos sistemas sean comparables, se introdujo la ponderación A, que introduce un filtrado paso alto y paso bajo con características estandarizadas. La presión acústica medida se hace pasar primero por este filtro, antes de cualquier procesado posterior. Al nivel de presión sonora con ponderación A se lo suele denotar como dBA.

Un inconveniente de la ponderación A es que puede minusvalorar la contribución a la energía total de la baja frecuencia. Esto es importante para el control de ruido, dado que el ruido de baja frecuencia se considera más molesto.

Otra ponderación digna de mención es la C, igual que la A pero sin el filtrado paso alto. Existen otras ponderaciones, como la B o la I, que sin embargo no tienen aplicación hoy en día.

2.2.3. Medidas adecuadas

El objetivo de cualquier medida es que sea útil para el propósito para el que se realiza, ya sea comprobar que un sistema funciona según lo especificado, diagnosticar un problema o hacer cumplir una especificación o regulación.

Así, por ejemplo, cuando se trata de determinar la exposición al ruido, importa saber la energía total que percibe el oyente, y por tanto se debe integrar la energía acústica en un periodo de tiempo largo. Sin embargo, si lo que se pretende es registrar la aparición de eventos acústicos de tipo impulsivo, se debe disponer de una historia de niveles medidos con tiempos de integración muy cortos.

Es de especial importancia el nivel equivalente LAeq, que se define como la media

energética del nivel de ruido promediado en el intervalo de tiempo de medida, o el nivel que tendría un sonido continuo de la misma energía y duración de la medida. El nivel de exposición sonora (SEL) se define como el nivel equivalente a un segundo.

2.3.

Plataformas móviles

En los últimos años han cobrado gran relevancia las plataformas móviles. Los teléfonos inteligentes o smartphones, descendientes directos de los PDA, y las tabletas han experi- mentado un extraordinario incremento de ventas en todo el mundo. La consultora Gartner

estima que se vendieron más de 200 millones de smartphones en el primer cuarto del año fiscal 2013. En cuanto a las tabletas, IDC calcula que en ese año se venderán 229 millones de unidades, llegando a superar las ventas de ordenadores portátiles.

Los dispositivos móviles presentan diversas características que los hacen interesantes para aplicaciones como la que concierne a este Proyecto:

Portabilidad Los smartphones están diseñados para llevar en el bolsillo, y las tabletas

suelen tener las dimensiones de un cuaderno delgado. Esto permite que el usuario los lleve encima prácticamente en todo momento.

Conectividad Buscan una conectividad ubicua, mediante el uso de WiFi, redes móviles y

otras tecnologías como Bluetooth o NFC. Además permiten a las aplicaciones variar su funcionamiento dependiendo de la ubicación del usuario, que se puede obtener a partir de las redes a las que esté conectado el aparato o mediante el uso de GPS. Los dispositivos pueden estar dotados de diversos sensores y actuadores, tales como mi- crófono, altavoz, entrada y salida de audio, acelerómetro, giroscopio y magnetómetro, entre otros.

Interactividad Su característica principal es la pantalla táctil, que ofrece una interacción

mucho más directa con el software, sin la mediación de aparatos como el ratón o teclado.

Potencia de procesamiento Los avances tecnológicos en la fabricación de microchips

permiten que se utilicen en estos dispositivos los llamadosSystem on a Chip (SoC), que integran procesadores de dos y hasta cuatro núcleos, GPUs y memoria caché a la altura de los de un ordenador portátil, además de abundante memoria RAM (alrededor de 1GB). La duración limitada de las baterías obliga al sistema operativo a ser muy eficiente en el uso de los recursos.

Énfasis en la pantalla La superficie útil de lossmartphones y tabletas está ocupada en su práctica totalidad por la pantalla táctil, con los botones ocupando una posición y función secundaria. Esto condiciona cómo se desarrollan aplicaciones y da al dispo- sitivo un aspecto detabula rasa que el desarrollador de aplicaciones llena totalmente con su creación.

diseñadas para uno de los sistemas operativos móviles usando un SDK1 _{adecuado para la}

plataforma y distribuidas mediante la tienda de aplicaciones correspondiente. Para ello, el desarrollador debe estar inscrito en la tienda (pagando una suscripción), y las aplicaciones deben superar una revisión por parte de la misma.

A continuación se enumeran los sistemas operativos móviles más importantes actual- mente:

iOS Desarrollado por Apple para sus dispositivos: iPhone, iPad e iPod Touch. Actualmente

en su versión 6.1, con la versión 7 ya anunciada. Está basado en el sistema operativo de escritorio Mac OS X.

Android Sistema de código abierto basado en Linux, desarrollado por Google y apoyado

por la Open Handset Alliance (OHA), una asociación de fabricantes de hardware y software y compañías telefónicas. Es el sistema operativo móvil más usado, capaz de correr en una variedad enorme de dispositivos.

Windows Phone Desarrollado por Microsoft, es el más reciente competidor en este mer-

cado. Está diseñado para la convergencia, en funcionalidad y código, con Windows 8 para sistemas de escritorio.

Otros Por ejemplo, BlackBerry OS para los dispositivos de este fabricante, o sistemas de

código abierto como Ubuntu Touch o Firefox OS.

2.3.1. La plataforma iOS

Al elegir la plataforma iOS para el desarrollo de este Proyecto, se tuvieron en cuenta las ventajas e inconvenientes de ésta respecto a las mencionadas antes, en especial Android.

Entre las ventajas cabe destacar principalmente que al elegir iOS se elige también el dispositivo que se utiliza: iPhone o iPad. Esto implica:

Mejor acoplamiento del sistema operativo al hardware. Esto es muy importante para aplicaciones que procesan audio, como SonoPhone, ya que una API de audio más optimizada implica una latencia menor. En contraste, la interfaz de bajo nivel de un dispositivo Android depende en gran medida del fabricante, y la alta prioridad que requiere el audio de baja latencia puede interferir con las estrategias para ahorro de batería del terminal.

Seguridad de que el sistema operativo está actualizado. En contraste, en Android una gran masa de dispositivos utilizan versiones desactualizadas del SO.

Estado del arte. Existen numerosas aplicaciones de audio de baja latencia para iOS. Las APIs están bien documentadas y probadas y existe una importante comunidad de desarrolladores de audio.

Entre las desventajas cabría destacar que no se llega a la gran mayoría de dispositivos, lo restrictiva que es la plataforma y la curva de aprendizaje que implica tener que aprender un nuevo lenguaje de programación, Objective-C (a menos que se cuente con experiencia en desarrollo para OS X). En contraste, las aplicaciones Android se escriben en Java, y las Windows Phone en .NET, dos de los lenguajes más usados.

A grandes rasgos, el desarrollo en iOS implica:

Utilizar el SDK de iOS. Esto implica el uso de XCode, el entorno de desarrollo (IDE) de Apple, para la compilación, depuración, etc. XCode solo está disponible para OS X. Por tanto,sólo se puede desarrollar para iOS desde un ordenador Mac. Además, XCode incluye toda la documentación oficial de iOS.

Suscribirse a un Developer Program. Por un precio de 99 dólares al año, se permite distribuir la aplicación en la App Store y probarla en un dispositivo real. Para uso académico, existe la opción de usar gratuitamente el University Program asociado a la institución2_{. Sin suscripción a un Developer Program, solo se puede probar la}

aplicación en el simulador iOS que provee el SDK.

Seguir las prácticas recomendadas, en cuanto a código e interacción con el usuario. Apple publica en sus Human Interface Guidelines y App Programming Guide los principios de diseño que debe seguir una app, que se tratarán en más detalle en la sección 2.3.3.

2.3.2. Estructura del SDK

El conjunto de tecnologías, agrupadas en frameworks, que forman el SDK de iOS se estructura en capas, siguiendo un nivel ascendente de abstracción. Así, las capas de nivel inferior están más cercanas al hardware, y las de nivel superior permiten interactuar a

2

Para este Proyecto, se creó un perfil en el University Program de la UPM. Se puede encontrar una introducción práctica al University Program en el anexo D.

Figura 2.3:Arquitectura del SDK de iOS

un nivel más cercano al usuario, permitiendo escribir menos líneas de código y evitando al desarrollador lidiar con constructos complejos como hilos de ejecución o sockets. Esta arquitectura se ilustra en la figura 2.3.

Cocoa Touch Contiene los servicios básicos de la interfaz de usuario (UI) de la aplica-

ción, entre ellos los elementos visuales elementales (botones, cuadros de texto, etc.), plantillas predefinidas como tablas o barras de herramientas, interacción con servi- cios del sistema como fotos, calendario o mapas, así como el reconocimiento de gestos táctiles (arrastrar, pulsar, rotar...) y otros servicios.

Media Agrupa a las interfaces de programación relativas a audio y vídeo, tanto de alto

como bajo nivel. Éstas permiten tanto la reproducción simple de archivos como la manipulación sofisticada de flujos de audio y vídeo, además de proporcionar acceso a tecnologías pensadas para juegos como OpenGL y OpenAL.

Core Services Proporciona las interfaces básicas de programación, tales como colecciones

de objetos, cadenas de caracteres, etc, así como funciones de red, seguridad...

Core OS Contiene librerías que interactúan directamente con el sistema operativo y otras